怎样选用脉冲充磁机 工 富知 愚 【摘共】本文简要介绍了脉冲充磁机的原 理 ? 同时 , 从永磁体的磁化要求分析了不同的磁化 方式 , 并对如何选用脉冲充磁机作了详细分析 木文 对脉冲充磁机的选取有较好的参考作用 ? 【关?祠】脉冲充磁机永磁材料磁化 与传 统的直流电磁体充磁机比较 , 电容 器贮能后放电的脉冲充磁机? 以下筒称脉 冲充磁机 能产生强磁化场 , 又能在一块磁 体上磁化出复杂的磁极分布 , 而对电源功率 的要求却不高 所以 , 它早已成为永磁材料 生产 、 应用中的重要设备了 图!是这种脉 冲充磁机的电路原理和某条件下 磁化 场 波 形 由于种种原因 , 脉冲充磁机的标准化程 度很差 , 如果把国内外厂商提供的脉冲充磁 机 资料或样机实物摆在一起 , 除去外形款式 , ∀ 火乙 # # ? 二 图!脉冲充磁机放电回路原理图和电流 、 磁场波形图 ∃一电容%犷 ?二? 七犷 ‘ 乒李弋丁召?月二犷叹艺, 乙 乙 根据经验 , 只有磁化场强: 达到磁体材料 矫顽力 01/ 倍时 , 才有可能使磁体充分磁 化 而不同磁体材料的矫顽力相差很大 , 因 此不同材料所需的磁化场强: 。
也是相差很 大的 表 2所示的是不同磁体材料推荐的磁 化场强值 显然 , 磁化稀土磁体所需的脉冲充磁机 的贮能 , 要比磁化同样大小的铁氧体或铝镍 衰2不 同盛体材料推称的盛化场强 材 料 铝裸枯磁体铁暇体磁体稀土磁体 ∗ 一⋯ 一 一 盛化场强02.1− 3. 的一般可控硅作功率开关 的脉冲充磁机为好 为了减少磁化导线的发热 , 延长使用寿 命 , 还希望脉宽能窄到∗= Φ以下, 比如Ν ? Φ= Φ, 甚 至Ν ? . /= Φ 对于这一类应用 , 应当选用油 浸 电容器贮能的充磁机 , 因为电解电容器损 耗太大 , 固有电容也太大 , 不宜用于窄脉宽 磁化 同时 , 在这一类应用中 , 最好能用引 燃管开关 , 如果要选用可控硅开关 , 就应当 选用 电流上升率高的管子?高的可达/. .? 泌 , 而且额定电流也应当取大一些 例如 选用!.以上的大电流可控硅 0 ? 是否组装磁化 现代永磁器件生产中 , 为了提高劳动生 产率 , 提高产品质量 , 愈来愈多地采用组装 成磁回路以后再磁化 , 这也是使用脉冲充磁 机的主要原因之一 但是 , 在组装以后 , 有 些磁体是处在磁屏蔽中 , 为了达到好的磁化 效果 , 磁化场的脉宽( 。
‘训万 万 一要 更大一 些 , 再加上组装后磁化空间的增大 , 脉冲充 磁机的贮能必须按新的条件重新计算确定 − ? 充磁频率的高低 这方面的考虑也影响贮能电容的选择 充磁频率不高时 , 可 以选用电解电容类 的机型 , 以减少投资 如果充磁频 率比较 高 , 而且是长时间连续使用 , 建议选用油浸 电容贮能的机型 , 虽然 ?下 转第− .页 二盆恤剑医一」丝2年茸!翔 钢进行充磁 , 根据所使用的充磁 方法的 不 同 , 可分为内充磁方式和外充磁方式两种 内充磁方式效率较高 , 适用于大机座号的徽 型直流电机 , 如0 3 #系列和0 4#系列的录音 机 电机 内充磁式充磁头比较简单 , 制造容 易 , 但使用过程中故障率较高 而外充磁方 式的效率较低 , 充磁头比较复杂 , 不易制 造 , 但在使用过程中故障率低 , 是一种较好 的充磁方法 在0 4#系列录音机电机中使用 橡胶磁钢充磁后 , 用比较法测得磁钢表面的 极磁通平均值为0 ? 3 5 ∗Ν 1‘Ο Π , 比烧结铁氧 体Θ! . (磁钢充磁后测得的平均值0 ? 4 5 !Ν “‘ ΟΠ要高 , 且磁性能的一致性好 。
由于磁 性 能的提高 , 使录音机电机的负载特性得到了 改善 , 特别是过负载特性有了明显提高 测讲 结果表明用Θ! . (磁钢时负载转差变化一般 在!/≅ ? =9Ρ?=Λ · = , 而使用橡胶磁钢后 , 负载转差变化提高到 ∗Ν≅ ?=9 Ρ?=Λ ? = 左右 过负载转差由原来的3 .≅ ? =9 Ρ 左 右提高到 −Α≅?=她以内 , 有了较大的改善 在不带稚速 , 线路的2 −#系列录音机电机中使用具有良好 一致性的橡胶磁钢 , 可以使 电机成品的一致 性得到保证 , 提 高产品的质量 综上所述 , 橡胶磁钢在尺寸精度 、 磁性 能及一致性等方面的显著优点 , 使其在微型 直流电机中的应用越来越广泛 据有关资料 统计 , 日本每年生产这类磁钢已达万吨以 上 , 日本几家主要的微型直流 电机生产厂如 马渊 、 松下 、 三洋公司等都已大批量使用橡 胶磁钢 近几年来 , 国内儿家大的微型直流 电机生产厂也开始使用这种新型的 永磁 材 料 , 如青岛微电机厂 、 常州 电机电器总厂 、 深圳发发公司等 ?上接第0 3页 一次投资大一些 , 但长 远说 , 寿命长 , 维护也简单 。
/ ? 工作电压的选定 决定脉冲充磁机工作电压的主要原则是 由贮能的要求来确定的 , 由表 ! 可见 , 贮能 愈高 , 则工作电压就愈高 如果贮能是在低压和中压复盖的区域 , 一般原则是选中电压的机型 若 要 求贮 能 为Μ. , 最好不要选 −. ., ?2/.卜Σ的大 电容机型 因为电容太大 , 为了使磁化夹 具效率高一些 , 脉宽就不应当太宽 , 这就要 求放电回路的电感非常小 , 这时为了保证同 样的磁化效果 , 电流会很大 , 线路损耗 、 分 布电感损耗都会变大 , 而且大截面的导线还 会带来加工方面的困难 如果贮能是在中压 和高压都 复盖的区 域 , 除非有特殊需要 , 一般仍取中压机型 , 因为高压脉冲充磁机价格高得多 4 ? 一 些附加的技术要求 有些用户由于特殊需要 , 希望在通用机 器上增加一 些功能 例如 ∀ ?! 退磁功能 , 必要时可作退磁机用 ?2 检验功能 , 希望在充磁以后能立即 检验永磁体的磁性能 ?0 定值充磁功能 , 希望充完磁的磁体 的磁性能不大也不小 , 使磁路的磁通密度正 好落在预定的范围内 ?− 磁化夹具短路损坏 、 开路损坏以及 温升过 高自动报警功能 。
?/ 与生产线联动的附加控制功能 ?4 充磁电流峰值限制功能 ?7 充磁电流脉冲前沿宽度调节功能 选用脉冲充磁机时 , 在注意以上各方面 因素的同时 , 对磁化夹具也应重视 由于所 配的磁化夹具不同 , 磁化效率 、 运行寿命都 会相差很大 设计得好的磁化夹具往往可以 使贮能并不大的机器也能达到很好的磁化效 果 , 从而节省设备投资 由于永磁体磁化的 要求变化很多 , 磁化夹具的设计的标准化程 度就很差 , 成了充磁技术中最有 技巧的领 域 在国外 , 磁化夹具的售价有时会超过充 磁机本身的价格 。